JP2004061630A - Liquid crystal device and electronic appliance - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、2端子型のスイッチング素子を備えたアクティブ方式の液晶装置及び電子機器に関する。
【0002】
【従来の技術】
液晶装置は、ガラス基板、石英基板等の2枚の基板間に液晶を封入して構成される。液晶装置の構造としては、基板の表面に画素をマトリクス状に配列させたパッシブ方式のものや、各画素毎にTFT(Thin Film Transistor:薄膜トランジスタ)やTFD(Thin Film Diode:薄膜ダイオード)等の非線形素子を設け、この非線形素子を介して信号電極と画素電極とを接続したアクティブ方式のもの等がある。
【0003】
アクティブ方式の液晶装置は、一方の基板に、能動素子をマトリクス状に配置し、他方の基板に対向する電極を配置して、両基板間に封止した液晶層の光学特性を画像信号に応じて変化させることで、画像表示を可能にする。例えば、TFD素子をスイッチング素子として、マトリクス状に配列された画素電極(ITO(Indium Tin Oxide))に選択的に画像信号を供給し、画素電極と対向する電極相互間の液晶層に画像信号に基づく電圧を印加して、液晶分子の配列を変化させる。これにより、各画素の透過率を変化させ、画素電極及び液晶層を通過する光を画像信号に応じて変化させて画像表示を行う。
【0004】
なお、電圧無印加時の液晶分子の配列を規定するために、一方の基板(アクティブマトリクス基板(以下、第1基板ともいう))及び他方の基板(以下、第2基板ともいう)の液晶層に接する面上に配向膜を形成し、配向膜にラビング処理を施している。
【0005】
ところで、TFD素子としてMIM(Metal Insulator Metal)構造の素子を用いることがある。MIM素子は、金属膜−絶縁膜−金属膜の積層構造を有し、その非線形特性を利用して、画素への画像信号の供給を制御するスイッチング素子として用いられている。
【0006】
図7はこのようなTFDを用いた液晶装置の電極の構成を示す説明図である。
【0007】
一方の基板(第1基板)50側にはMIM素子をスイッチング素子として用いた画素電極51がマトリクス状に形成されている。一方、他方の基板(第2基板)55には、行方向に延設された走査電極56がストライプ状に形成されている。
【0008】
各画素のMIM素子は走査電極56に印加する駆動電圧に従ってオンとなり、信号電極57を介して供給された画像信号を各画素電極51に書込む。即ち、所定の駆動電圧が供給された走査電極56に対向する位置のMIM素子がオンとなって、1ラインの全ての画素電極51に各信号電極57からの画像信号が供給される。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、MIM素子は、信号電極が延設されて形成された下層の金属層、この下層の金属層上に形成された絶縁膜層及びこの絶縁膜層上に形成された上層の金属層によって形成され、上層の金属層を画素電極に接続した構成となっている。
【0010】
ところが、下層の金属層上に絶縁膜層を形成する工程において、下層の金属層と一体形成される信号電極上にも絶縁膜層が形成される。更に、信号電極上の絶縁膜層上には、MIM素子を構成する上層の金属層と同一材料の金属層が形成される。
【0011】
信号電極上に形成される絶縁層及び金属層によって、信号電極もMIM構造を有する。
【0012】
しかしながら、信号電極のMIM構造によって、信号電極に対向する位置の走査電極にMIMスイッチング素子をオンにする駆動電圧を印加されると、信号電極とその対向する位置の走査電極との間で、液晶分子の配列が影響を受けてしまう。
【0013】
図8はこの問題点を説明するための説明図であり、図7のB方向から見た断面構造を示している。
【0014】
第1基板50上には画素電極(斜線部)51が形成されている。そして、画素電極51の直上の位置には第2基板55上に走査電極56が形成されている。画素電極51と走査電極56との間で画像信号に応じて液晶分子59の配列が制御される。
【0015】
一方、画素電極51相互間には信号電極(網線部)57も形成されている。ところが、この信号電極57の直上には走査電極56が形成されていない部分が存在する。このため、信号電極57は直上の位置に隣接する走査電極56との間で電界(以下、横電界という)を生じさせる。信号電極57からのリーク電流による横電界によって、画素電極51縁辺部においては、液晶分子59の配列が悪影響を受けてしまう。即ち、画素電極51縁辺部においては、液晶分子59の配向不良が発生してしまい、配向不良個所の光抜けによってコントラスト比が低下し、ぼけた画像が表示されてしまう。
【0016】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、信号電極からリーク電流が発生した場合でも、横電界を減少させることを可能にすることにより、充分なコントラスト比を得て画質を向上させることができる液晶装置及び電子機器を提供することを目的とする。
【0017】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る液晶装置は、第1基板上に形成されマトリクス状に配置される複数の画素電極と、前記第1基板上の列方向に延設され各列の前記画素電極に信号を供給するためのストライプ状の信号電極と、前記第1基板に対向配置される第2基板上の行方向に延設され各行の前記画素電極に対向配置されるストライプ状の走査電極と、前記第2基板上であって、少なくとも、前記走査電極が形成されていない部分で且つ前記信号電極に対向する部分に形成される金属膜とを具備したことを特徴とする。
【0018】
このような構成によれば、第1基板上には、マトリクス状に配置される複数の画素電極と、列方向に延設されて各列の画素電極に信号を供給するためのストライプ状の信号電極が形成される。一方、第2の基板上には、行方向に延設されて各行の画素電極に対向配置されるストライプ状の走査電極が形成される。更に、第2基板上には、少なくとも、走査電極が形成されていない部分で且つ信号電極に対向する部分には、金属膜が形成される。これにより、信号電極には、必ず、走査電極又は金属膜が対向配置されることになり、信号電極からのリーク電流は、対向配置された走査電極又は金属膜方向に進行する。従って、リーク電流によって横電界が生じることはなく、高いコントラスト比が得られ、鮮明な高画質の画像を得ることができる。
【0019】
また、前記金属膜は、前記走査電極が形成されていない部分及び前記信号電極に沿って、マトリクス状に形成されることを特徴とする。
【0020】
また、前記金属膜は、前記走査電極が形成されていない部分に沿ってストライプ状に形成されることを特徴とする。
【0021】
また、前記金属膜は、前記信号電極に沿ってストライプ状に形成されることを特徴とする。
【0022】
これらの構成によれば、信号電極には、必ず、走査電極又は金属膜が対向配置されることになり、リーク電流による横電界の発生を低減させて、高コントラスト比の鮮明な高画質の画像を得ることができる。
【0023】
また、前記金属膜は、所定の固定電位が供給されることを特徴とする。
【0024】
このような構成によれば、信号電極からのリーク電流を金属膜に進行させることができ、横電界の発生を低減させることができる。
【0025】
また、前記金属膜は、前記第2基板に形成された遮光膜に沿って形成されることを特徴とする。
【0026】
このような構成によれば、遮光膜形成パターンと同一パターンによって金属膜を形成することができる。
【0027】
本発明に係る電子機器は、前記液晶装置を画像形成手段として備えたことを特徴とする。
【0028】
このような構成によれば、液晶装置にリーク電流による横電界が生じていないので、高コントラスト比の鮮明な高画質の画像を得ることができる。
【0029】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。図1は、本発明の第1の実施の形態に係る液晶装置の構成を示す断面図であり、図2はこの液晶装置の要部を拡大して示す斜視図である。図2におけるA−A′線の断面図が図1に相当する。
【0030】
第1の実施の形態は本発明をアクティブマトリクス方式の透過型の液晶装置に適用したものである。なお、以下では、スイッチング素子として二端子型スイッチング素子であるTFD(Thin Film Diode)を用いた場合を例示する。また、以下に示す各図においては、各層や各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各部材ごとに縮尺を異ならせてある。
【0031】
本実施の形態は、第1基板に形成する信号電極に対向する位置であって、第2基板上の走査電極が形成されていない位置に金属膜を形成することにより、信号電極に対向する位置に走査電極又は金属膜を配置して、信号電極からのリーク電流を横電界が生じない方向に流すようにしたものである。
【0032】
図1及び図2において、液晶装置1は、相互に対向する第1基板11と第2基板12とがシール材13を介して貼り合わされ、両基板の間に液晶14が封入された構成となっている。第1基板11及び第2基板12は、ガラスや石英、プラスティック等の光透過性を有する板状部材である。なお、実際には、第1基板11及び第2基板12の外側(液晶14とは反対側)の表面に、入射光を変更させるための偏光板や位相差板等が貼着されるが、本発明の内容とは直接の関係がないため、その図示及び説明を省略する。
【0033】
第1基板11の内側(液晶14側)の表面には、マトリクス状に配列する複数の画素電極111と、各画素電極111の間隙部分において画面のY方向(図1における紙面垂直方向)に延在する複数の信号電極112とが形成されている。各画素電極111は、例えばITO等の透明導電材料により形成される。
【0034】
各画素電極111と、当該画素電極111に隣接する信号電極112とは、TFD113(図1においては図示省略)を介して接続されている。各TFD113は、非線形な電流−電圧特性を有する二端子型スイッチング素子であり、MIM構造を有する。画素電極111、信号電極112及びTFD113が形成された第1基板11の表面は、配向膜114によって覆われている。配向膜114は、ポリイミド等の有機薄膜であり、電圧が印加されていないときの液晶14の配向方向を規定するためのラビング処理が施されている。
【0035】
一方、第2基板12の内側(液晶14側)の表面には、カラーフィルタ122(122R、122G及び122B)、遮光層123、金属膜121、オーバーコート層124、複数の走査電極125及び上記配向膜114と同様の配向膜126が形成されている。各走査電極125は、ITO等の透明導電材料によってオーバーコート層124の表面に形成された帯状の電極である。各走査電極125は、上述した信号電極112と交差する方向(図1における左右方向)に延在し、第1基板11上に行をなす複数の画素電極111と対向するようになっている。
【0036】
カラーフィルタ122(122R、122G及び122B)は、第2基板12上に樹脂材料によって形成された層であり、染料や顔料によってR(赤色)、G(緑色)及びB(青色)のうちのいずれかに着色されている。図1及び図2においては、同一列の画素に同一色のカラーフィルタ122を配置する、いわゆるストライプ配列を採用した場合が例示されている。
【0037】
遮光層123は、マトリクス状に配列された各画素の間隙部分、つまり、画素電極111と走査電極125とが対向する領域以外の領域を覆うように格子状に形成され、各画素間の隙間を遮光して表示画像のコントラストを向上させる役割を担っている。なお、例えば、遮光層123は、カーボンブラックや顔料といった黒色着色剤を含む樹脂材料によって形成されている。
【0038】
ここで、遮光層123は、第2基板12の面上にカラーフィルタ122が形成された後に、当該カラーフィルタ122の面上に形成されるようになっている。したがって、遮光層123は、図1及び図2に示すように、カラーフィルタ122よりも第1基板11側に位置する。
【0039】
本実施の形態においては、遮光層123上には、金属膜121(図2の斜線部)が形成されている。即ち、金属膜121は画素電極111と走査電極125とが対向する領域以外の領域を覆うように格子状に形成される。即ち、平面的に見れば、図2に示すように、第2基板12側においては、走査電極125及び金属膜121による金属材料が全面に形成されている。
【0040】
第1基板11上の信号電極112は、画素電極111相互間にストライプ状に形成されており、金属膜121を形成したことで、信号電極112に対向する位置には、走査電極125又は金属膜121のいずれかが必ず存在する。金属膜121は、図示しない所定の固定電位点に接続されるようになっている。
【0041】
オーバーコート層124は、アクリル樹脂やエポキシ樹脂等により形成された層である。このオーバーコート層124は、カラーフィルタ122及び遮光層123によって第2基板12上に形成された凹凸を平坦化するとともに、カラーフィルタ122及び遮光層123から有機材料が染み出して液晶14を劣化させるのを防ぐ役割を担っている。
【0042】
行方向に配列された信号電極112は、各行の各画素電極111に与える画像信号を伝送する。各ラインの走査電極125には、TFD113をオンにする駆動電圧が順次供給されて、この駆動電圧によって、各ラインの全TFD113がオンとなる。信号電極112を介して伝送された画像信号がTFD113を介して画素電極111に書込まれる。こうして、第1基板11上の画素電極111と、これに対向する走査電極125との間に電圧が印加されることになり、両電極によって挟まれた液晶14の配向状態が画像信号に応じて変化して、光の透過率が変化して画像表示が行われる。
【0043】
次に、図3の工程図を参照して図1及び図2に示す液晶装置の製造方法について説明する。図3(a)乃至(h)は製造方法を工程順に示している。
【0044】
先ず、図3(a)にガラス基板等の第2基板12の一方の表面に、染料または顔料によって赤色、緑色または青色のうちのいずれかに着色された(図3(b)においては赤色)樹脂材料を、塗布・平坦化して着色樹脂層32を形成する(図3(b))。なお、樹脂材料としては光硬化性を有するアクリル樹脂を用いる。
【0045】
次に、図3(b)に示すように、この着色樹脂層32を、当該着色樹脂層32の色に対応したカラーフィルタ122が形成されるべき領域に開口部31aを有するマスク31によって覆うとともに、このマスク31を介して着色樹脂層32に紫外線を照射する。この結果、着色樹脂層32のうちマスク31によって覆われていない部分に選択的に紫外線が照射されて硬化する。この後、この着色樹脂層32に対して現像を施すことにより、図3(c)に示すように、赤色のカラーフィルタ122Rが形成される。次に、図3(b)及び(c)に示した処理を、他の色(緑色及び青色)についても同様に行う。これにより、図3(d)に示すように、第2基板12の面上にR、G、Bの各色に対応するカラーフィルタ122R、122G及び122Bが形成される。
【0046】
次に、カーボンブラックによって黒色に着色された樹脂材料を、カラーフィルタ122が形成された第2基板12の表面に塗布・平坦化して黒色樹脂層33を形成する(図3(e))。例えば、樹脂材料として光硬化性を有するアクリル樹脂を用いる。次に、この黒色樹脂層33をマスク34によって覆う。このマスク34には、黒色樹脂層33のうち遮光層123となるべき領域に対応して開口部34aが形成されている。
【0047】
次いで、図3(e)に示すように、マスク34を介して黒色樹脂層33に紫外線を照射する。この結果、黒色樹脂層33のうちマスク34の開口部34aに対応する部分に選択的に紫外線が照射されて硬化する。この後、黒色樹脂層33に対して現像を施し、紫外線が照射されていない部分を除去することにより、図3(f)に示すように、各画素の間隙部分に対応する格子状の遮光層123が形成される。
【0048】
次に、本実施の形態においては、カラーフィルタ122及び遮光層123上に金属膜121を形成する。そして、フォトリソグラフィ及びエッチングにより、平面的には遮光膜123上に重なるように、格子状の金属膜121を形成する(図3(g))。
【0049】
次に、上記のようにして形成されたカラーフィルタ122、遮光層123及び金属膜121を覆うようにアクリル樹脂やエポキシ樹脂等を塗布し、オーバーコート層124を形成する。次に、図3(h)に示すように、このオーバーコート層124の表面にITOを用いて走査電極125を形成するとともに、ポリイミド等の配向膜126を形成してラビング処理を施す。
【0050】
一方、第1基板11の表面に、画素電極111、信号電極112及びTFD113を形成する。これらの各部は、公知の各種方法を用いて形成することができるためその説明を省略する。次に、図3の工程により得られた第2基板12上に、第2基板12の縁部を囲む枠状のシール材13を印刷するとともに、第2基板12と、画素電極111等が形成された第1基板11とをシール材13を介して接合する。この後、両基板間に液晶14を封入するとともに、両基板の外側表面に偏光板や位相差板を貼着することにより、図1及び図2に示した液晶装置1を得る。
【0051】
図4は本実施の形態において生じるリーク電流を説明するための説明図である。図4は図2のC方向から見て、画素電極111、信号電極112、走査電極125及び金属膜121の位置関係を示している。
【0052】
第1基板11においては、信号電極112は、画面のY方向に延設されており、走査線方向には延びていない。信号電極112はY方向の全域に形成されており、画素電極111は、各行毎に所定の間隔を有して形成されている。一方、第2基板12においては、走査電極125は、画素電極111上に形成されており、各行毎に所定の間隔を有する。従って、走査電極125同士の隙間部分において、信号電極112は走査電極125に対向していない。
【0053】
本実施の形態においては、第2基板12上において、走査電極125同士の隙間部分に、金属膜121を形成している。従って、信号電極112の全ての領域に対向して、走査電極125又は金属膜121が配置される。
【0054】
従って、図4に示すように、走査電極125相互間の隙間部分においても、信号電極112からのリーク電流は、対向配置された金属膜121に向かって進行する(図4の矢印)。従って、信号電極112がMIM構造を有することによって生じるリーク電流によっても、横電界の発生が抑制される。
【0055】
このように本実施の形態においては、第2基板上に形成された格子状の遮光膜上に金属膜を形成することで、走査電極相互間の隙間部分に金属材料を配置している。これにより、第1基板上の信号電極に対向する第2基板には、平面的に見ると、走査電極及び金属膜による金属材料が全面に形成されたことになり、信号電極からのリーク電流は対向配置された走査電極又は金属膜に進行するので、横電界の発生を抑制することができる。これにより、画素電極縁辺部において、液晶の配向不良が発生することを防止することができ、コントラスト比を向上させて鮮明な高画質の画像を表示することができる。
【0056】
なお、上記実施の形態においては、格子状の遮光膜123上の全域に金属膜121を形成するものとして説明したが、上述したように、金属膜は、走査電極相互間の隙間部分で、且つ信号電極112に対向する部分、即ち、上下左右に隣接する4つの画素電極同士の隙間部分にのみ形成すればよい。
【0057】
図5は格子状の遮光膜123のうち、走査電極125相互間の隙間部分上にのみ金属膜131を形成した例を示している。金属膜131は、所定の固定電位点に接続される。図5の例においても、信号電極112からのリーク電流は対向する走査電極125又は金属膜131にのみ進行し、横電界が発生することを防止することができる。
【0058】
また、図5の例では、ストライプ状の金属膜131を1行分連続的に形成する例を示したが、金属膜131に固定電位を供給することができれば、金属膜131を分断して設けてもよい。例えば、行方向の中央で2分して、基板の両端で固定電位に接続するようにしてもよいことは明らかである。
【0059】
更に、格子状の遮光膜123のうち、信号電極112に沿った第2基板上にのみ金属膜を形成するようにしてもよいことは明らかである。この場合にも金属膜を所定の固定電位点に接続すればよい。
【0060】
遮光膜上に形成する金属膜の形状によっては、固定電位の与え方として種々の方法が考えられる。例えば、図1及び図2に示す金属膜121においては、全ての金属膜121が共通接続されており、画面上の全ての位置において、信号電極に対向する金属膜121は共通の固定電位が印加されている。これに対し、信号電極の位置に応じて金属膜の固定電位を切換えることも考えられる。この場合には、例えば、図5の例のように、金属膜を電気的に分離された形状に構成すればよい。
【0061】
なお、上記実施の形態においては、カラーフィルタを備えてカラー表示が可能な装置について説明したが、カラーフィルタを有していない液晶装置においても同様に適用可能である。また、透過型の液晶装置に適用した例について説明したが、反射型の液晶装置や半透過型の液晶装置にも適用可能であることは明らかである。
【0062】
図6は本発明の第2の実施の形態に係る電子機器を示す斜視図であり、上記実施の形態に係る液晶装置を電子機器に適用した例を示している。
【0063】
(1)モバイル型コンピュータ
まず、本発明に係る液晶装置を、モバイル型のパーソナルコンピュータの表示部に適用した例について説明する。図6(a)は、このパーソナルコンピュータの構成を示す斜視図である。同図に示すように、パーソナルコンピュータ41は、キーボード411を備えた本体部412と、本発明に係る液晶装置を用いた表示部413とを備えている。この場合、外光が十分に存在しない状況下であっても表示の視認性を確保すべく、背面側にバックライトを備えた液晶装置を用いることが望ましい。
【0064】
(2)携帯電話機
次に、本発明に係る液晶装置を、携帯電話機の表示部に適用した例について説明する。図6(b)は、この携帯電話機の構成を示す斜視図である。同図に示すように、携帯電話機42は、複数の操作ボタン421のほか、受話口422、送話口423とともに、本発明に係る液晶装置を用いた表示部424を備えている。
【0065】
なお、本発明に係る液晶装置を適用可能な電子機器としては、図6(a)に示したパーソナルコンピュータや同図(b)に示した携帯電話機のほかにも、液晶テレビや、ビューファインダ型・モニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、POS端末、タッチパネルを備えた機器などが挙げられる。上述したように、本発明に係る液晶装置によれば、横電界による悪影響を軽減することができ、この液晶装置を用いた電子機器においては、コントラス比が高く、鮮明な画像を表示することができる。
【0066】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、信号電極からリーク電流が発生した場合でも、横電界を減少させることを可能にすることにより、充分なコントラスト比を得て画質を向上させることができるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態に係る液晶装置の構成を示す断面図。
【図2】液晶装置の要部を拡大して示す斜視図。
【図3】第1の実施の形態の液晶装置の製造方法を工程順に示す工程図。
【図4】本実施の形態において生じるリーク電流を説明するための説明図。
【図5】変形例を示す斜視図。
【図6】本発明の第2の実施の形態に係る電子機器を示す斜視図。
【図7】TFDを用いた液晶装置の電極の構成を示す説明図。
【図8】従来例の問題点を説明するための説明図。
【符号の説明】
1……液晶装置
11……第1基板
111……画素電極
112……信号電極
113……TFD
114,126……配向膜
12……第2基板
121……金属膜
122,122R,122G,122B……カラーフィルタ
123……遮光層
124……オーバーコート層
125……走査電極
13……シール材
14……液晶[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an active liquid crystal device including a two-terminal switching element and an electronic apparatus.
[0002]
[Prior art]
A liquid crystal device is configured by sealing liquid crystal between two substrates such as a glass substrate and a quartz substrate. The structure of the liquid crystal device includes a passive type in which pixels are arranged in a matrix on the surface of a substrate, and a non-linear type such as a TFT (Thin Film Transistor) or a TFD (Thin Film Diode) for each pixel. An active element is provided in which an element is provided, and a signal electrode and a pixel electrode are connected via the non-linear element.
[0003]
In an active liquid crystal device, active elements are arranged in a matrix on one substrate, electrodes facing the other substrate are arranged, and the optical characteristics of a liquid crystal layer sealed between the two substrates are determined according to image signals. The image display is made possible by changing For example, an image signal is selectively supplied to pixel electrodes (ITO (Indium Tin Oxide)) arranged in a matrix by using a TFD element as a switching element, and an image signal is supplied to a liquid crystal layer between electrodes facing the pixel electrode. The applied voltage changes the arrangement of the liquid crystal molecules. Thus, the image display is performed by changing the transmittance of each pixel and changing the light passing through the pixel electrode and the liquid crystal layer according to the image signal.
[0004]
Note that in order to regulate the arrangement of liquid crystal molecules when no voltage is applied, the liquid crystal layers of one substrate (an active matrix substrate (hereinafter, also referred to as a first substrate)) and another substrate (hereinafter, also referred to as a second substrate) are used. An alignment film is formed on a surface in contact with the substrate, and a rubbing process is performed on the alignment film.
[0005]
Incidentally, an element having an MIM (Metal Insulator Metal) structure may be used as the TFD element. The MIM element has a stacked structure of a metal film, an insulating film, and a metal film, and is used as a switching element that controls supply of an image signal to a pixel by using its nonlinear characteristic.
[0006]
FIG. 7 is an explanatory diagram showing a configuration of an electrode of a liquid crystal device using such a TFD.
[0007]
On one substrate (first substrate) 50 side,
[0008]
The MIM element of each pixel is turned on according to the drive voltage applied to the
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
Incidentally, the MIM element is formed by a lower metal layer formed by extending the signal electrode, an insulating film layer formed on the lower metal layer, and an upper metal layer formed on the insulating film layer. In this configuration, the upper metal layer is connected to the pixel electrode.
[0010]
However, in the step of forming the insulating film layer on the lower metal layer, the insulating film layer is also formed on the signal electrode integrally formed with the lower metal layer. Further, a metal layer made of the same material as the upper metal layer constituting the MIM element is formed on the insulating film layer on the signal electrode.
[0011]
The signal electrode also has an MIM structure due to the insulating layer and the metal layer formed on the signal electrode.
[0012]
However, when a driving voltage for turning on the MIM switching element is applied to the scanning electrode at a position facing the signal electrode due to the MIM structure of the signal electrode, the liquid crystal moves between the signal electrode and the scanning electrode at the position facing the same. The sequence of the molecule is affected.
[0013]
FIG. 8 is an explanatory diagram for explaining this problem, and shows a cross-sectional structure viewed from the direction B in FIG.
[0014]
On the
[0015]
On the other hand, signal electrodes (reticles) 57 are also formed between the
[0016]
The present invention has been made in view of such a problem, and even when a leak current occurs from a signal electrode, it is possible to reduce a horizontal electric field to obtain a sufficient contrast ratio and improve image quality. It is an object of the present invention to provide a liquid crystal device and an electronic device that can be operated.
[0017]
[Means for Solving the Problems]
A liquid crystal device according to the present invention supplies a plurality of pixel electrodes formed on a first substrate and arranged in a matrix, and signals to the pixel electrodes of each column extending in a column direction on the first substrate. A plurality of stripe-shaped signal electrodes, a plurality of stripe-shaped scan electrodes extending in a row direction on a second substrate opposed to the first substrate, and opposed to the pixel electrodes in each row; And a metal film formed at least in a portion where the scanning electrode is not formed and in a portion facing the signal electrode.
[0018]
According to such a configuration, on the first substrate, a plurality of pixel electrodes arranged in a matrix and a striped signal extending in the column direction and supplying a signal to the pixel electrodes in each column are provided. An electrode is formed. On the other hand, on the second substrate, stripe-shaped scanning electrodes extending in the row direction and arranged to face the pixel electrodes in each row are formed. Further, a metal film is formed on at least a portion where the scanning electrode is not formed and a portion facing the signal electrode on the second substrate. As a result, the scanning electrode or the metal film always faces the signal electrode, and the leak current from the signal electrode travels toward the scanning electrode or the metal film facing the signal electrode. Therefore, a horizontal electric field is not generated by the leakage current, a high contrast ratio is obtained, and a clear high-quality image can be obtained.
[0019]
Further, the metal film is formed in a matrix along a portion where the scanning electrode is not formed and the signal electrode.
[0020]
Further, the metal film is formed in a stripe shape along a portion where the scan electrode is not formed.
[0021]
Further, the metal film is formed in a stripe shape along the signal electrode.
[0022]
According to these configurations, the scanning electrode or the metal film is always arranged opposite to the signal electrode, thereby reducing the generation of the lateral electric field due to the leak current, and providing a high-contrast ratio clear and high-quality image. Can be obtained.
[0023]
Further, the metal film is supplied with a predetermined fixed potential.
[0024]
According to such a configuration, the leak current from the signal electrode can be advanced to the metal film, and the generation of the lateral electric field can be reduced.
[0025]
Further, the metal film is formed along a light shielding film formed on the second substrate.
[0026]
According to such a configuration, the metal film can be formed in the same pattern as the light-shielding film formation pattern.
[0027]
An electronic apparatus according to the present invention includes the liquid crystal device as an image forming unit.
[0028]
According to such a configuration, since a horizontal electric field due to a leak current does not occur in the liquid crystal device, a clear high-quality image with a high contrast ratio can be obtained.
[0029]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a liquid crystal device according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an enlarged perspective view illustrating a main part of the liquid crystal device. A sectional view taken along line AA 'in FIG. 2 corresponds to FIG.
[0030]
In the first embodiment, the present invention is applied to an active matrix transmission type liquid crystal device. Hereinafter, a case where a TFD (Thin Film Diode) which is a two-terminal switching element is used as the switching element will be exemplified. In each of the drawings described below, the scale of each layer and each member is different so that each layer and each member have a size that can be recognized in the drawings.
[0031]
In the present embodiment, the metal film is formed at a position facing the signal electrode formed on the first substrate and at a position where the scanning electrode is not formed on the second substrate, so that the position facing the signal electrode is formed. In this configuration, a scanning electrode or a metal film is disposed so that a leakage current from a signal electrode flows in a direction in which no lateral electric field is generated.
[0032]
1 and 2, the
[0033]
A plurality of
[0034]
Each
[0035]
On the other hand, a color filter 122 (122R, 122G and 122B), a light-
[0036]
The color filters 122 (122R, 122G, and 122B) are layers formed of a resin material on the
[0037]
The light-
[0038]
Here, the
[0039]
In the present embodiment, the metal film 121 (the hatched portion in FIG. 2) is formed on the
[0040]
The
[0041]
The
[0042]
The
[0043]
Next, a method of manufacturing the liquid crystal device shown in FIGS. 1 and 2 will be described with reference to the process chart of FIG. 3A to 3H show the manufacturing method in the order of steps.
[0044]
First, one surface of the
[0045]
Next, as shown in FIG. 3B, the colored resin layer 32 is covered with a
[0046]
Next, a resin material colored black with carbon black is applied and flattened on the surface of the
[0047]
Next, as shown in FIG. 3E, the
[0048]
Next, in this embodiment, the
[0049]
Next, an acrylic resin, an epoxy resin, or the like is applied so as to cover the
[0050]
On the other hand, the
[0051]
FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining a leak current generated in the present embodiment. FIG. 4 shows the positional relationship among the
[0052]
On the
[0053]
In the present embodiment, the
[0054]
Therefore, as shown in FIG. 4, even in the gap between the
[0055]
As described above, in the present embodiment, the metal material is disposed in the gap between the scan electrodes by forming the metal film on the lattice-shaped light-shielding film formed on the second substrate. As a result, the metal material of the scanning electrode and the metal film is formed on the entire surface of the second substrate facing the signal electrode on the first substrate when viewed in a plan view, and the leakage current from the signal electrode is reduced. Since the light travels to the scanning electrode or the metal film that is disposed to face the surface, the generation of a lateral electric field can be suppressed. Thereby, it is possible to prevent the occurrence of poor alignment of the liquid crystal at the periphery of the pixel electrode, and it is possible to display a clear high-quality image by improving the contrast ratio.
[0056]
Note that, in the above embodiment, the
[0057]
FIG. 5 shows an example in which the
[0058]
Further, in the example of FIG. 5, an example in which the stripe-shaped
[0059]
Further, it is obvious that the metal film may be formed only on the second substrate along the
[0060]
Depending on the shape of the metal film formed on the light-shielding film, various methods are conceivable for applying the fixed potential. For example, in the
[0061]
Note that, in the above-described embodiment, a device which includes a color filter and can perform color display has been described. However, the present invention can be similarly applied to a liquid crystal device having no color filter. In addition, although an example in which the present invention is applied to a transmissive liquid crystal device has been described, it is apparent that the present invention is also applicable to a reflective liquid crystal device and a transflective liquid crystal device.
[0062]
FIG. 6 is a perspective view showing an electronic device according to the second embodiment of the present invention, and shows an example in which the liquid crystal device according to the above embodiment is applied to the electronic device.
[0063]
(1) Mobile Computer First, an example in which the liquid crystal device according to the present invention is applied to a display unit of a mobile personal computer will be described. FIG. 6A is a perspective view showing the configuration of the personal computer. As shown in the figure, the
[0064]
(2) Mobile Phone Next, an example in which the liquid crystal device according to the present invention is applied to a display unit of a mobile phone will be described. FIG. 6B is a perspective view showing the configuration of the mobile phone. As shown in the figure, the
[0065]
Electronic devices to which the liquid crystal device according to the present invention can be applied include a personal computer shown in FIG. 6A and a mobile phone shown in FIG. 6B as well as a liquid crystal television and a viewfinder type. -A monitor direct-view video tape recorder, a car navigation device, a pager, an electronic organizer, a calculator, a word processor, a workstation, a videophone, a POS terminal, a device equipped with a touch panel, and the like. As described above, according to the liquid crystal device of the present invention, it is possible to reduce the adverse effect due to the lateral electric field, and in an electronic device using this liquid crystal device, the contrast ratio is high and a clear image can be displayed. it can.
[0066]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to obtain a sufficient contrast ratio and improve image quality by making it possible to reduce a horizontal electric field even when a leak current is generated from a signal electrode. Has an effect.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a sectional view showing a configuration of a liquid crystal device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an enlarged perspective view showing a main part of the liquid crystal device.
FIG. 3 is a process chart showing a method of manufacturing the liquid crystal device according to the first embodiment in the order of steps.
FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining a leak current generated in this embodiment.
FIG. 5 is a perspective view showing a modification.
FIG. 6 is an exemplary perspective view showing an electronic apparatus according to a second embodiment of the invention.
FIG. 7 is an explanatory diagram showing a configuration of an electrode of a liquid crystal device using a TFD.
FIG. 8 is an explanatory diagram for explaining a problem of the conventional example.
[Explanation of symbols]
1.
114, 126 ...
Claims (7)
前記第1基板上の列方向に延設され各列の前記画素電極に信号を供給するためのストライプ状の信号電極と、
前記第1基板に対向配置される第2基板上の行方向に延設され各行の前記画素電極に対向配置されるストライプ状の走査電極と、
前記第2基板上であって、少なくとも、前記走査電極が形成されていない部分で且つ前記信号電極に対向する部分に形成される金属膜とを具備したことを特徴とする液晶装置。A plurality of pixel electrodes formed on the first substrate and arranged in a matrix;
A striped signal electrode extending in a column direction on the first substrate and supplying a signal to the pixel electrode in each column;
Stripe-shaped scanning electrodes extending in a row direction on a second substrate opposed to the first substrate and opposed to the pixel electrodes in each row;
A liquid crystal device, comprising: a metal film formed on the second substrate at least in a portion where the scanning electrode is not formed and in a portion facing the signal electrode.
Priority Applications (1)
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